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26.07.2016

13:17 Uhr

Internet

Superschnelles WLAN dank Terahertz-Strahlung

Superschnelles Netz: Deutlich höhere Datenraten als heute wären mit einem Terahertz-WLAN möglich. Welches Potenzial in der neuen Technik steckt, haben Forscher des Dresdner Helmholtz-Zentrums jetzt aufgezeigt.

An dieser Prototyp-Anlage der Dresdner Forscher werden zwei Terahertz-Quellen parallel betrieben. (Foto: HZDR/F. Bierstedt)

Terahertz-Quellen

An dieser Prototyp-Anlage der Dresdner Forscher werden zwei Terahertz-Quellen parallel betrieben. (Foto: HZDR/F. Bierstedt)

DresdenWissenschaftler des Dresdner Helmholtz-Zentrums wollen die WLAN-Datenraten spürbar erhöhen. Gemeinsam mit Kollegen aus Dublin haben sie hauchdünne Schichten aus einer speziellen Verbindung von Mangan und Gallium dazu gebracht, effizient Strahlung im Terahertz-Frequenzbereich auszusenden. Würden die Dünnschichten als Sender in WLAN-Funknetzen eingesetzt, könnte die Datenraten massiv erhöht und das Internet so schneller gemacht werden.

Heutige WLAN-Sender in Computertelefonen und Notebooks arbeiten meist mit Frequenzen zwischen 2,4 und 5 Gigahertz. Über diese Funkverbindungen können sie in der Praxis Daten höchstens mit einem Tempo von 600 Megabit je Sekunde drahtlos übertragen. Dabei gilt die Faustregel: je höher die Frequenz, umso höher die maximal erzielbare Datenrate. Ein Terahertz-WLAN könnte auf Datenraten von bis zu 100 Gigabit je Sekunde kommen.

Bei den Versuchen verwendeten die Forscher Schichten einer Mangan-Gallium-Verbindung, die nur 45 bis 65 Nanometer dünn sind – 1000 Mal dünner als ein Blatt Papier. Diese hauchdünnen Filme regten die Wissenschaftler dann mit intensiven Laser-Pulsen an, was im Ergebnis zur Abstrahlung von Terahertz-Strahlen führte.

Bisherige Verfahren für die Erzeugung solcher Strahlung sind eher aufwändig. Das neue Verfahren bietet sich dagegen als billige und für eine Großproduktion gut geeignete Quelle für Terahertz-Strahlen an. „Ich halte es für sehr gut vorstellbar, dass es möglich ist, diese Schichten auf Chips zu integrieren“, so Alina Deac, Leiterin der Helmholtz-Nachwuchsgruppe für Spinelektronik.

Im nächsten Schritt wollen die Forscher ihr Verfahren weiter vereinfachen. Statt mit aufwendigen Laser-Pulsen soll die Terahertz-Strahlung elektrisch erzeugt werden. Wenn das funktioniert, könnte der Weg geebnet sein für einen ersten Prototypen des Terahertz-WLAN-Moduls.

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